Аннотация:
Энергоэффективность современных электромашинных технологий зависит от характеристик ис-пользуемых электроприводов, что требует оптимизации существующих и поиска новых структурных элементов. Исследована модель автоматического оптоэлектронного электропривода с лазерно-ультразвуковым когнитивным преобразованием энергии и информации. Модель включает следующие основные элементы: электродвигатель, приводящий в действие рабочий механизм; измерительно-информационный комплекс, контролирующий и управляющий электродвигателем; усилитель сигналов управления на базе многомодового твердотельного лазера с ультразвуковым модулятором добротности (ЛУЗМД); преобразователь лазерных импульсов в напряжение либо ток или магнитное поле электродвигателя. Исследования динамики генерации в зависимости от мощности накачки и интенсивности ультразвука выполнены на рубиновом лазере. Переходная характеристика электропривода определяется инерционностью электромеханических элементов, значительно превышающей инерционность оптоэлектронных устройств. Инерционность электропривода сглаживает пульсации частотно-импульсной энергии (ЧИЭ). При оценке переходной характеристики электропривода, учитывая его инерционность, ЧИЭ лазерного излучения принималась квазипостоянной в течение неизменной энер-гии источника накачки, и определение изменений частоты вращения и силы тока якоря электродвигателя проводилось на основе законов Кирхгофа и Ньютона в приближении постоянного тока, с использованием среды MATLAB, пакета Simulink. В отсутствие ультразвука лазер излучает хаотические импульсы. При управлении ультразвуком ЛУЗМД переходит в устойчивый режим частотно-импульсной генерации. Частота повторения регулярных импульсов определяется уровнем накачки при той же мощности ультразвука и не зависит от частоты ультразвука. Рассмотрены вопросы: саморегулирование частотно-импульсной генерации, когнитивность ЛУЗМД; динамика электропривода (ЭП) с ЛУЗМД; эквивалентность мощностей источников частотно-импульсного и постоянного тока; инерционность ЭП с ЛУЗМД; структурная схема и динамика автоматического ЭП с ЛУЗМД. Саморегулирование ЛУЗМД придает оптоэлектронному электроприводу когнитивные свойства, способствует повышению его энергоэффективности, расширяет возможности автоматизации и цифровизации электроприводных технологий.
Полный текст:
PDF файл (1768 kB)